什么是硝化反应

硝化反应是有机化合物分子中引入硝基(-NO₂)的化学反应，常见于炸药、染料和药物合成。工业上，苯经混酸(硝酸和硫酸混合物)处理生成硝基苯，这是生产苯胺的重要中间体。甲苯硝化得到2,4,6-三硝基甲苯(TNT)，一种广泛使用的炸药。硝化反应放热量大，需要严格控制温度，防止副产物生成。实验室中，使用硝酸和醋酸酐混合物进行乙酰硝酸酯硝化，适用于某些敏感化合物的硝化。

硝化反应在生物体内同样存在，植物利用硝酸盐合成氨基酸和蛋白质。人体肠道细菌可将食物中的硝酸盐转化为亚硝酸盐，进而形成一氧化氮，参与血压调节。环境中，汽车尾气和工业排放的氮氧化物在大气中与水反应生成硝酸，造成酸雨。土壤中的硝化细菌将氨转化为亚硝酸盐，再转化为硝酸盐，这一过程对植物营养至关重要。硝化反应速率受pH值、温度和氧气浓度影响，农业中通过调节这些因素优化作物生长。